1，工程簡(jiǎn)介
三明污水處理二期列西污水處理廠是三明市的重點(diǎn)項(xiàng)目，它位于列西北山新村麥陀菜地，是市政府為民辦實(shí)事的又一個(gè)項(xiàng)目，它的施工受到了廣大市民的關(guān)注.
2，倒虹管工程概況及難點(diǎn)
沙溪河倒虹管是三明市污水處理二期管道工程中的一個(gè)項(xiàng)目，位于下洋懸索橋下游三百米處，有兩條直徑為DN600mm的鋼管組成，兩管之間凈距為1m，河中心直線段鋼管長(zhǎng)度為156.65m，管底標(biāo)高為116.7m.斜坡段右岸自樁號(hào)5.98m至29.04m，水平投影長(zhǎng)度為23.06m;左岸自185.70m至214.35m，水平投影長(zhǎng)度為28.65m.樁號(hào)0.00m至5.98m和214.35m至220.79m兩段應(yīng)和兩端閘閥井一起施工.
2.1進(jìn)水井地形復(fù)雜
倒虹管進(jìn)水井位于沙溪河?xùn)|岸，介于防洪堤與江濱路之間，地形狹窄，施工難度大.進(jìn)水井的平面尺寸為2.8m×4.8m，基礎(chǔ)底面標(biāo)高123.7m，而沙溪河的常水位為125.5m，墊層底在常水位以下9.29m，水下施工增加了施工難度.且進(jìn)水井靠沙溪河一側(cè)離防洪堤邊為3.5m，靠江濱路一側(cè)緊挨著高差為5.7m的土坡，側(cè)向土壓力大.
圖 1 進(jìn)水井立面圖
2.2水下爆破.
在進(jìn)行河床溝槽開挖時(shí)，發(fā)現(xiàn)樁號(hào)20m至180m段下有巖層，巖層級(jí)別屬Ⅹ-Ⅻ級(jí).管道標(biāo)高116.7m，溝槽設(shè)計(jì)開挖斷面寬度為4.2m，總長(zhǎng)約160 m.挖沙船挖不動(dòng)，需采取水下爆破.由于該區(qū)是山區(qū)，在雨季時(shí)，河閘開放，并帶來了大量泥沙石，在水靜止情況下，沉淀河床底，沙石對(duì)水下鉆孔影響較大，容易卡鉆堵孔，增加施工難度.該區(qū)域兩側(cè)有建筑物(防洪堤，橋梁，民房，道路)，道路，橋梁是三明市區(qū)主要交通要道，來往人行車輛比較頻繁，影響較大.為此施工時(shí)必須采取措施，采用特種爆坡
2.3倒虹鋼管的分節(jié)設(shè)計(jì)
倒虹鋼管有兩條，每條鋼管的長(zhǎng)度為209.27m，水平投影208.37m，因此防止應(yīng)力集中破壞鋼管結(jié)構(gòu)，是進(jìn)行鋼管分節(jié)設(shè)計(jì)要考慮的首要因素，也是本工程的難點(diǎn)之一.在充分考慮各方面因素后，設(shè)計(jì)為32m直管6節(jié)，27.27m直管2節(jié)，21.84m直管2節(jié)，32.02m折角12度2節(jié)，32.02m折角9度2節(jié)，兩條鋼管共分為14節(jié). 圖2 過河倒虹管大樣圖
2.4 工期與造價(jià)控制要求較高
本工程的合同工期為300日歷天，工期要求較緊，又因?yàn)槭菫槊褶k實(shí)事項(xiàng)目，是民眾關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)在招標(biāo)階段，中標(biāo)價(jià)較低.這些因素都對(duì)方案的制定帶來了很大的約束.
3， 施工主要技術(shù)
3.1鋼管的制作
鋼管兩端焊接法蘭盤，法蘭盤的材質(zhì)為不銹鋼，鋼板厚度為20mm，與鋼管焊接采用不銹鋼焊條.法蘭盤聯(lián)接面的焊縫不得突出聯(lián)接面，如有焊縫突出必須用砂輪磨平.法蘭盤螺栓孔中心位置的加工誤差在±1.0mm，法蘭盤聯(lián)接面平整度的誤差小于1.5mm;法蘭盤與鋼管焊接垂直度的誤差小于2.0mm，環(huán)型橡膠墊螺栓孔中心位置的加工誤差在±1.0mm，六角螺栓的絲扣長(zhǎng)度不得小于60mm.鋼吊點(diǎn)的材質(zhì)與鋼管材質(zhì)相同.吊點(diǎn)在焊接時(shí)，其縱向中心線的位置必須與某一對(duì)螺栓孔中心線一致，即兩個(gè)吊點(diǎn)與兩個(gè)螺栓孔中心為4點(diǎn)一線，其誤差在±1.0mm，吊點(diǎn)焊接的橫向位置誤差在±3.0mm.各節(jié)鋼管在焊接加工后，均需作防腐處理.并按施工進(jìn)度，安裝要求(編號(hào))制作鋼管及時(shí)提供給施工方使用.
3.2，基坑開挖
采用沙溪河內(nèi)現(xiàn)有的挖沙船進(jìn)行基槽開挖，邊線用陸上的導(dǎo)標(biāo)控制，開挖深度用水位尺控制.直線段槽底開挖標(biāo)高為116.21m.基槽開挖的砂石暫存在施工現(xiàn)場(chǎng)岸邊.由于在開挖過程遇巖石，擬采用定向控制爆破，并采用鉆密孔，少藥量并用間隔裝藥，用延期導(dǎo)爆管引爆，才能減少地震及沖擊波影響，保證建筑物不受影響.
在岸側(cè)前沿鉆一排防護(hù)孔，孔徑為Φ80—Φ100，孔距為0.30米，孔深為4m(比爆破孔深度1倍)，距離為15m一頭.
本工程采用QKY100型潛鉆孔，孔徑為Φ95-Φ100，孔距為2.5m，排距為2m，鉆孔為10m×150m，爆破主孔為575只，平均深為3.0m，總長(zhǎng)為1725m.建筑物安全距離一般最大震速不超過10cm/秒.
根據(jù)薩道夫斯基的經(jīng)驗(yàn)公式:
Ce=K(3 C/R)Q
Ce=70(3 32/12) 15=9.52cm/秒
(1)Ce=最大震動(dòng)速度(不超過10cm/秒)
k=土石質(zhì)系數(shù)(巖為30-70均可)
(3) C=為一次爆破最大量
(4) R=為爆破中心至保護(hù)建筑安全距離
圖 3 爆破結(jié)孔示意圖
電路網(wǎng)絡(luò):采用串，并聯(lián)，起爆電壓為380V.
圖 4 電路網(wǎng)路圖
爆破時(shí)要做好防護(hù)措施(如岸側(cè)2頭打防護(hù)孔)，并陸上有警戒人員，河上有警戒船，確保過路人員和船只安全.
3.3作水下砂墊墩
潛水員在基槽上作砂墊墩，制作砂墊墩主要為了穩(wěn)固鋼管，防止鋼管移位.砂墊墩用編織袋裝砂子制作，砂墩高約0.5m，每節(jié)鋼管作四個(gè)墩，間距9m.用挖砂船配合施工，用拉測(cè)繩和經(jīng)緯儀觀測(cè)垂線控制砂墊墩中心位置，用水準(zhǔn)儀觀測(cè)水面塔尺控制砂墊墩標(biāo)高.鋼管沉降予留量5cm.
3.4鋼管運(yùn)輸
在施工現(xiàn)場(chǎng)旁停一臺(tái)吊車，將兩端用封堵法蘭蓋板密封好，然后將密封的一節(jié)鋼管吊放在水中，機(jī)動(dòng)船將鋼管托運(yùn)到已駐好位置的挖砂船中間.
3.5鋼管沉放
利用挖砂船上的起吊設(shè)備吊好一頭，卸掉法蘭蓋板，將水慢慢進(jìn)入管中，然后在改裝的另一臺(tái)起吊設(shè)備上吊起另一端.以同樣的方法卸掉法蘭蓋板，將兩吊點(diǎn)一并放松.慢慢沉入水中，由潛水員在基槽處指揮鋼管定位及沉放在砂墊墩上，并上好部份法蘭螺栓，再次用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀校核鋼管位置及高程，符合標(biāo)準(zhǔn)后，潛水員再將全部法蘭螺栓擰緊.為防止管內(nèi)進(jìn)砂，鋼管兩端臨時(shí)用帆布堵嚴(yán).
鋼管沉放順序由直線段開始，由左岸逐節(jié)向右岸沉放;先沉放位于上游的鋼管，再沉放位于下游的鋼管，最后沉放靠近兩岸邊的斜坡鋼管.
3.6壓力試驗(yàn)
在鋼管兩端安裝封閉的法蘭盤鋼板，并用高壓管與封堵鋼板相連，在左岸安放試壓泵，接通高壓管進(jìn)行壓力試驗(yàn)，符合施工規(guī)范要求后再進(jìn)行下道工序.
3.7基槽回填
兩條鋼管安裝完成后，基槽回填工作要分為二步進(jìn)行:
首先采用中粗砂回填.
小機(jī)動(dòng)船�？吭谛〈a頭處，用鏟車將中粗砂裝在小機(jī)動(dòng)船吊斗內(nèi)，機(jī)動(dòng)船運(yùn)砂至挖砂船前方定位，挖砂船將吊斗沉入水中，由潛水員指揮將中粗砂均勻?qū)ΨQ地拋填在倒虹管鋼管兩側(cè).
基槽內(nèi)中粗砂的回填高度為1.4m，高出倒虹鋼管頂部0.3m ，回填中粗砂的表面還要由潛水員進(jìn)行水下整平.
⑵中粗砂上覆蓋粗砂石，回填方法與回填中粗砂方法基本相同，回填高度與原河床面一樣高.
4，體會(huì)
4.1本工程利用沙溪河內(nèi)現(xiàn)有的挖砂船進(jìn)行開挖和回填，此種做法可使現(xiàn)有資源得到充分利用，又可降低造價(jià).因此，在工程招標(biāo)階段就應(yīng)對(duì)工程的所處環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，在同樣的條件下作出的報(bào)價(jià)就比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低，這樣有利于承包到該工程，又可在承接到該工程后迅速開展工作.
4.2考慮到送水井位置水壓力大，滲水嚴(yán)重，因此送水井的四周采用帷幕注漿，實(shí)踐證明，采取此方案，有利于保證送水井的施工質(zhì)量和安全.
4.3在距保護(hù)建筑物較近距離進(jìn)行爆破，采用鉆密孔，少藥量并用間隔裝藥，用延期導(dǎo)爆管引爆，可將地震及沖擊波影響減到最小.
4.4合理的工序安排，有利于保證工期.施工過程中的信息化指導(dǎo)是預(yù)防工程事故，判斷工程安全最權(quán)威，最直接的手段，也是工程施工實(shí)施效果的檢驗(yàn)的主要依據(jù)和方法.